EP0649591B1 - Sicherheitsvorrichtung eines Gegenschneideneinstellers - Google Patents

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EP0649591B1
EP0649591B1 EP94114010A EP94114010A EP0649591B1 EP 0649591 B1 EP0649591 B1 EP 0649591B1 EP 94114010 A EP94114010 A EP 94114010A EP 94114010 A EP94114010 A EP 94114010A EP 0649591 B1 EP0649591 B1 EP 0649591B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
counter
gap
operating cutter
adjusting apparatus
revolutions
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94114010A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0649591A1 (de
Inventor
Willi Behnke
Jochen Huster
Peter Hieronymus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Claas KGaA mbH
Original Assignee
Claas KGaA mbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0649591A1 publication Critical patent/EP0649591A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0649591B1 publication Critical patent/EP0649591B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F29/00—Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like
    • A01F29/09—Details
    • A01F29/095—Mounting or adjusting of knives

Definitions

  • the invention relates to a shear bar adjusting device for a counter knife rail, especially a forage harvester, with a Grinding device, and at least two knock sensors, whose low-pass filtered knock sensor signals, each when contact is established between the Shearbar and on a rotating knife drum arranged cutting knives arise, one Control device supplied with a microprocessor of the two servomotors of adjustment mechanisms that at the ends of the shearbars to the knife drum are coupled, depending on the with Threshold circuits rated knock sensor signals as such applies that a predetermined cutting gap arises.
  • Such a device is known from EP 0 291 216 A1 known.
  • the recorded noise signals are converted into a rectifier and filter circuit envelope signals generated with respect to several different heights thresholds and time periods are analyzed, so sat tapping the knife lightly on the cutting edge or strong knocking is to be distinguished, the latter in the latter If the last actuated actuator extends the gap is controlled. Malfunction of the microprocessor and is a malfunction of the control of the servomotors not secured here.
  • the solution to the problem is that the low-pass filtered knock sensor signals immediately one each the threshold circuits are supplied, the Threshold value is chosen so that in each case as a result of a Intensity of contacts, several Output pulse signals occur from the two Threshold circuits coming from a counter at the counter input be supplied and a first retriggerable Timing element whose time constant is the duration of a sequence corresponds to fewer output pulse signals, am Trigger input are fed, and that the negated Time signal from the first timer, each at one correspondingly long pulse gap occurs, each Resets counter, of which a counter signal at Reaching a predetermined counter reading a second retriggerable timer circuit or a hold circuit sets whose output signal a safety switch controls that the power supply line from the Actuators separate and / or reversing the direction of rotation reversed polarity.
  • the counter-knife adjustment device can used in any known adjustment mechanism will.
  • the Counter knife rail attached to a carrier, which on each side with a lever arm and a motor with mounted gear can be changed in its position can.
  • the Carrier with the counter cutting edge rail By turning the motors clockwise or anti-clockwise, the Carrier with the counter cutting edge rail to the knife drum or back.
  • a brake shoe bearing in each lever arm prevents uncontrolled movement of the wearer during the chopping operation.
  • the knock sensor reports this Microprocessor during setting each contact of the Counter knife rail with the rotating knife drum, what the microprocessor responds to programmatically and controls the motors accordingly so that the Shearbar in a preselected cheap Position comes to the knife drum.
  • the knife drum is partially used for sleeping enclosing security panel embedded Grinding flap opened, after which the grinding device the Cutting knives is fed.
  • the counter knife rail during grinding from the knife drum into a Grinding position led away, and the cutting knives are ground with a running knife drum. After completion the grinding process becomes the grinding flap again is closed and the counter cutting edge rail is opened again an optimally narrow gap to the knives.
  • the counter output signal acts bypassing the Microprocessor immediately on the control of the Actuators; the safety circuit is therefore from Microprocessor independent.
  • the Microprocessor individually or the noise sensor signals already summarized in an analogous manner to the counter, so that independently stopping or reversing the Actuators made by the microprocessor.
  • the error display of the counter is or preferably the subordinate second timer or Hold circuit monitored by microprocessor so that the safety circuit is constantly checked, an absence of the error display, ie the intended Security redundancy from the microprocessor to the operator is reported.
  • the presence of the two noise sensors that safety in the event of failure of one of the detector circuits serve is constantly checked by either the two Detector signals separately fed to the microprocessor and to approximately the same number of pulses in a given larger one Period are checked and / or by the Pulse signals from the detectors via an AND operation first timer are fed so that only then The counter is reset when a longer one Pulse gap occurs after both detectors Signals were delivered simultaneously. So is a If the detector is defective, the other's impulses lead immediately to the error signal of the filled and not reset counter.
  • Linking the pulse signals of the two detectors can be done in the simplest way through a wired OR circuit at their outputs, but one partial cancellation of the signals by their There is overlap.
  • the link is more exact Pulses in an antivalence circuit, each at the Overlaps provide a pulse gap and therefore not overlapping pulse parts in the individual counts dissolves in time.
  • a further increase in the security of the knife setting is given by the fact that the Engine rotation is made and depending on the Column setting is done.
  • the friction braking in the Adjustment device that adjusts the To prevent knife adjustment at the end of each Adjustment process based on an appearance of a slight Knocking or based on its disappearance, one elastic tensioning of the adjustment means by the There is frictional force. This can be done through a Vibration during chopping, e.g. through a hard object caused in the knife gap, what can be solved by leaps and bounds to an adjustment of the shear bar in the rotating Knife into or unwanted far away from these.
  • Figure 1 shows schematically in side view of the Knife drum (4) with open grinding flap (6) arranged shear bar adjustment device (1).
  • the Knife drum (4) rotating about a central axis (M) is for the most part of a safety covering (3) envelops.
  • two of the cutting knives (5, 5 *) is drawn, which is distributed over the circumference Knife drum (4) are attached.
  • On a frame-fixed Cross member (16) is mounted on a bearing joint (17), the carrier (12) attached, which extends over the entire Width of the knife drum (4) and beyond.
  • On the support surface (21) is the Counter cutting rail (2) screwed tight, the Carrier (12) protrudes slightly on the side.
  • each a knock sensor (8, 8A) On the Shear bar holder (12) is in both End areas each a knock sensor (8, 8A), of which in only one knock sensor is visible in this drawing, appropriate. They are on the invisible side arranged similar components with the same Reference number and an appended A.
  • everyone Knock sensor (8, 8A) is connected to a cable with a Control device (ST) connected to a microprocessor (9) contains.
  • ST Control device
  • microprocessor (9) contains.
  • the support ends (13) With the support ends (13) is a lever arm (14) firmly connected.
  • the lever arms (14) are each with one Friction brake (18) equipped which a prevents unintentional adjustment of the lever arm (14).
  • the lever arms (14) are each via a guide joint (19) each with a setting motor (20, 20A).
  • the Grinding flap (6) is open to through the opening (7) the supply of the grinding device, not shown enable.
  • the microprocessor (9) Receives via the knife drum sensor cable the microprocessor (9) signals one on the knife drum (4) attached rotary signal sensor (31) and checked based on these signals the rotational speed of the Knife drum (4).
  • the microprocessor (9) is one of them a clock circuit (CL) connected.
  • Figure 2 shows a side portion of a known one Counter knife adjustment device from a view of in front.
  • the carrier (12) On a cross member (16) the carrier (12) is through a joint (17) is pivotally mounted.
  • On the Carrier surface (21) On the Carrier surface (21) is the counter cutting edge rail (2) permanently installed.
  • Knock sensor (8) attached, which through a cable (23) is connected to the control device (ST).
  • the carrier (12) is on the side with a lever arm (14), which with a friction brake fixed on the side wall (27) (18) is firmly connected.
  • the lever arm (14) is by a guide joint (19) with a setting motor connected.
  • FIG 1 is the circuit diagram of the Links represented by the security of the Cutting gap setting is guaranteed.
  • the signals of the Noise sensors (8, 8A) are each one Low pass circuit (TP1, TP2) and a downstream one Threshold circuit (SS1, SS2) performed so that at their Outputs the pulse signals (I1, I2) arise.
  • TP1, TP2 Low pass circuit
  • SS1, SS2 Threshold circuit
  • I1, I2 the two pulse signals (I1, I2) in an OR gate (OG), which is a wired gate can be linked and, as shown in dashed lines, as the common pulse signal (I) to the counter (Z) Counter input and the first timer (TR1) - that is retriggerable - and the control device (ST) fed.
  • OR gate which is a wired gate
  • AG antivalence gate
  • ST control device
  • an AND gate is advantageous instead of the OR gate (UG) provided, the output signal of each then when both pulse signals (I1, I2) simultaneously are present, the first timer (TR1) controls.
  • This first timer (TR1) controls with its negated Output (TR1N) to the reset input of the counter (Z). On this is the case if after a group of Pulses a pulse gap that is longer than that Time constant of the timing element occurs, the counter occurs (Z) reset again.
  • This time constant corresponds the length of several vibrations of the noise signals, i.e. a common beat length for signal superimposition of different noise components.
  • a selector switch is arranged, the each with one of the counting outputs (D4, D5, D6), for e.g. 16, 32 or 64 pulses, optionally connected, arranged.
  • a control line leads from this to the second timer circuit (TR2), each a longer one Output signal of e.g. 3 seconds outputs which one serves the servomotors (20), 20A) further To prevent the cutting gap from narrowing and, depending on the Computer control to enlarge it again.
  • the second timer (TR2) one can latching circuit, e.g. a flip-flop or one Counter feedback, which are provided after Correction of the error, i.e. especially the too narrow Cutting gap, is reset.
  • the control circuit (ST) is on the input side of one Pulse generator (31), the resolvers (DR, DRA) of the Servomotors (20, 21) and the pulse signals (I1, I2) and / or the link generated therefrom common pulse signal (I) and the output signal (VS) applied to the second timer circuit (TR2).
  • An exit from Control device (ST) feeds in the event of faults or Output of status signals an output device (A), which can also be located on a central computer that via a message line to the control device (ST) can be connected. Furthermore controls the Control device (ST) motors (30) for grinding.
  • these changeover switches connect the leads of the Armature of the servomotors (20, 20A) with the Supply voltage (UL) if the safety relay (SR) closes the work contact (RK). If an accident occurs, i.e. a knocking sound that is too long, so it becomes Safety relay (SR) from the signal (VS) of the negated Output of the second timer circuit (TR2) switched off.
  • the motor gap width to be set from the operator to the respective one Cuttings can be specified appropriately, for which purpose, for example appropriately scaled input potentiometer.
  • This Corresponding gap width is from the micro-processor (9) Number of revolutions determined after overcoming the Backlash of the knife carrier is retracted before the Reverse rotation of the motors (20, 20A) by half Backlash revolution number, i.e. relaxation.
  • a quick setting is also programmed provided in which the great setting accuracy in the provided relaxation at the end of each setting and is taken into account that the grinding process depending according to the number of whetstone passes generated certain removal on the knife, the one Adjustment speed of the shearbar corresponds if again the same initial knife gap as before should be achieved. Accordingly, the end position of the Actuator specified and its achievement by a continuously counting the revolutions determined, after which then the relaxation by turning around half lost motion occurs. How big the removal of everyone Is grindstone passage and what speed this corresponds, the microprocessor finally determines an adjustment process with an interim Knife contact, as detailed above, after which a difference between the end position number of revolutions Starting position of the revolution counter at directional counting. The so determined The number of revolutions corresponds to the adjustment path or grinding path and is used for the following grinding adjustment processes saved.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Gegenschneiden-Verstellvorrichtung für eine Gegenschneidenschiene, insbesondere eines Feldhäckslers, mit einer Schleifvorrichtung, und mindestens zwei Klopfsensoren, deren tiefpaßgefilterten Klopfsensorsignale, die jeweils bei einem Kontakteintritt zwischen der Gegenschneidenschiene und an einer drehenden Messertrommel angeordneten Schneidmessern entstehen, einer Steuervorrichtung mit einem Mikroprozessor zugeführt werden, der zwei Stellmotoren von Verstellmechaniken, die an den Enden der Gegenschneidenschien zur Messertrommel angekoppelt sind, abhängig von den mit Schwellwertschaltungen bewerteten Klopfsensorsignalen so beaufschlagt, daß jeweils ein vorgegebener Schneidenspalt entsteht.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 291 216 A1 bekannt. Bei dieser sind mehrere Geräuschsensoren auf der motorisch verstellbaren Gegenschneidenschiene angeordnet. Aus den aufgenommenen Geräuschsignalen werden jeweils in einer Gleichrichter- und Filterschaltung Hüllkurvensignale erzeugt, die bezüglich mehrerer verschieden hoher schwellen und Zeitdauern analysiert werden, so saß ein leichtes Klopfen des Messers an die Schneide oder ein starkes Klopfen zu unterscheiden ist, wobei im letzteren Fall der zuletzt betätigte Stellmotor spalterweiternd angesteuert wird. Eine Fehlfunktion des Mikroprozessors und eine Fehlfunktion der Ansteuerung der Stellmotoren ist hierbei nicht abgesichert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Gegenschneiden-Verstellvorrichtung in seiner Funktonssicherheit zu erhöhen.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die tiefpaßgefilterten Klopfsensorsignale unmittelbar je einer der Schwellwertschaltungen zugeführt werden, deren Schwellwert so gewählt ist, daß jeweils infolge eines Kontakteintrittes intensitätsgemäß mehrere Ausgangsimpulssignale auftreten, die von den beiden Schwellwertschaltungen kommend einem Zähler am Zähleingang zugeführt werden sowie einem ersten retriggerbaren Zeitglied, dessen Zeitkonstante der Dauer einer Folge weniger Ausgangsimpulssignale entspricht, am Triggereingang zugeführt werden, und daß das negierte Zeitsignal vom ersten Zeitglied, das jeweils bei einer entsprechend langen Impulslücke auftritt, jeweils den Zähler zurücksetzt, von dem ein Zählersignal beim Erreichen eines vorgegebenen zählerstandes eine zweite retriggerbare Zeitgeberschaltung oder eine Halteschaltung setzt, deren Ausgangssignal einen Sicherheitsschalter ansteuert, der die Spannungsversorgungsleitung von den Stellmotoren trennt und/oder drehrichtungsumkehrend umpolt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungemäße Gegenschneiden-Verstellvorrichtung kann in jeder beliebigen bekannten Einstellmechanik verwendet werden. In einer solchen Ausführung ist die Gegenschneidenschiene auf einem Träger befestigt, welcher auf jeder Seite über einen Hebelarm und einen Motor mit aufgesetztem Getriebe in seiner Lage verändert werden kann. Durch Rechts- oder Linksdrehen der Motoren fährt der Träger mit der Gegenschneidenschiene zur Messertrommel vor bzw. zurück. Ein Bremsbackenlager in jedem Hebelarm verhindert eine unkontrollierte Bewegung des Trägers während des Häckselbetriebes. Der Klopfsensor meldet dem Mikroprozessor während des Einstellens jeden Kontakt der Gegenschneidenschiene mit der rotierenden Messertrommel, worauf der Mikroprozessor programmgesteuert reagiert und die Motoren entsprechend so steuert, daß die Gegenschneidenschiene in eine vorgewählte günstige Position zur Messertrommel kommt.
Zum Schliefen wird die in der die Messertrommel teilweise umschließenden Sicherheitsverkleidung eingelassene Schleifklappe geöffnet, wonach die Schleifvorrichtung den Schneidmessern zugeführt wird. Die Gegenschneidenschiene wird während des Schleifens von der Messertrommel in eine Schleifposition weggeführt, und die Schneidmesser werden mit laufender Messertrommel geschliffen. Nach Beendigung des Schleifvorganges wird die Schleifklappe wieder geschlossen, und die Gegenschneidenschiene wird wieder auf einen optimal engen Spalt zu den Messern zurückgestellt.
Durch den Einsatz von Klopfsensoren in Verbindung mit dem neuartigen Gegenschneideneinstellprogramm wird eine höchstmöglich genaue und schnelle Einstellung der Gegenschneidenschiene erreicht, wobei zusätzlich die Sicherheit der Arbeitsweise der funktionswesentlichen Bauteile ständig überwacht wird.
Die unmittelbare, also ohne Hüllsignalbildung, vorgenommene Erzeugung von binärwertigen Signalen aus den Geräuschsensorsignalen und deren digitale Weitererarbeitung erbringt eine wesentlich sicherere Unterscheidung der relevanten und der kritischen, einen zu engen Messerspalt anzeigenden, Geräuschsignale von unkritischen. Bei einem Kontakt zwischen einem Messer und der Gegenschneide erfolgt jeweils eine Stoßsignalausbreitung über die Schiene und somit eine Schwingungsanregung, die jedoch nach wenigen Schwingungen abklingt. Wegen der unterschiedlichen Ausbreitungswege des Stoßes über die Schiene treffen an den Sensoren Frequenzgemische auf, die je nach der Phasenlage und Amplitude der, einzelnen Signalanteile zeitweilig zu einer Auslöschung oder zu verstärkender Überlagerung derselben führen. Somit können auch Lücken entstehen, die mit den vorbekannten Hüllsignaldetektoren analysiert, fehlerhaft nur ein leichtes Klopfen vortäuschen würden. Anders findet bei der neuartigen Vorrichtung eine Überbrückung solche kurzer Schwebungslücken durch das erste Zeitglied statt, so daß auch kurzzeitig durch Überlagerungen unterbrochene Schwingungszüge als Ganzes geschlossen ausgewertet werden. Dadurch werden auch unter Umständen schwache aber länger anhaltende Schleifgeräusche des gerade kontaktierenden Messers an der Gegenschneide als kritisch bewertet, da eine große Zahl von Impulsen in den Zähler aufgezählt wird, die letztlich zu einer Überschreitung des als Zählschwelle vorgegebenen Zählerstandes führt und so ein weiteres Zufahren des Spaltes verhindert.
Das Ausgangssignal des Zählers wirkt unter Umgehung des Mikroprozessors unmittelbar auf die Ansteuerung der Stellmotore ein; die Sicherheitsschaltung ist somit vom Mikroprozessor unabhängig. Außerdem überwacht daneben der Mikroprozessor die Geräuschsensorsignale einzeln oder bereits zusammengefaßt in analoger Weise wie der Zähler, so daß unabhängig ein Stillsetzen oder Reversieren der Stellantriebe vom Mikroprozessor vorgenommen wird. Darüberhinaus ist die Fehleranzeige des Zählers oder vorzugsweise der nachgeordneten zweiten Zeitgeber- oder Halteschaltung von Mikroprozessor überwacht, so daß ständig eine Überprüfung der Sicherheitsschaltung erfolgt, wobei ein Fehlen der Fehleranzeige, also der vorgesehenen Sicherheitsredundanz vom Mikroprozessor dem Bediener gemeldet wird.
Auch das Vorhandensein der beiden Geräuschsensoren, die der Sicherheit bei Ausfall einer der Detektorschaltungen dienen, wird ständig überprüft, indem entweder die beiden Detektorsignale getrennt dem Mikroprozessor zugeführt und auf etwa gleiche Impulszahlen in einem vorgegeben größeren Zeitabschnitt überprüft werden und/oder indem die Impulssignale der Detektoren über eine UND-Verknüpfung dem ersten Zeitglied Zugeführt werden, so daß nur dann eine Rücksetzung des Zählers erfolgt, wenn eine längere Impulslücke auftritt, nachdem von beiden Detektoren Signale gleichzeitig geliefert wurden. Ist also ein Detektor defekt, so führen die Impulse des anderen alsbald zum Fehlersignal vom dadurch gefüllten und nicht rückgesetzten Zähler.
Die Verknüpfung der Impulssignale der beiden Detektoren kann in einfachster Weise durch eine verdrahtete ODER-Schaltung an deren Ausgängen erfolgen, wobei jedoch eine teilweise Auslöschung der Signale durch deren Überlappungen erfolgt. Exakter ist eine Verknüpfung der Impulse in einer Antivalenzschaltung, die jeweils bei den Überlappungen eine Impulslücke liefert und somit die nicht überlappenden Impulsteile in die einzelnen Zählimpulse zeitlich auflöst.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit der Messereinstellung ist dadurch gegeben, daß eine laufende Überwachung der Motordrehungen vorgenommen wird und abhängig davon die Spalteinstellung erfolgt. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, daß durch die Reibungsbremsung in der Einstellvorrichtung, die eine Verstellung der Messerjustage verhindern soll, jeweils am Ende eines Einstellvorganges, der auf einem Auftreten eines leichten Klopfgeräusches oder auf dessen Verschwinden beruht, eine elastische Verspannung der Einstellmittel durch die Reibungskraft vorliegt. Diese kann durch eine Erschütterung beim Häckseln, z.B. durch ein hartes Objekt im Messerspalt verursacht, sprunghaft gelöst werden, was zu einer Verstellung der Gegenschneide in die drehenden Messer hinein oder unerwünscht weit von diesen wegführt. Dies verhindert das neuartige Einstellverfahren, bei dem der durch die Verspannung jeweils verursachte Totgang der Antriebsvorrichtungen anhand der Umdrehungszählungen während der jeweils noch nicht einsetzenden Geräuschänderung nach einer Drehrichtungsumkehr der Stellmotoren ermittelt wird und zum Abschluß eines Einstellvorganges die Verspannung gelöst wird, indem ein reversierter Motorbetrieb um die halbe jeweils ermittelte Totgangumdrehungszahl erfolgt.
Außerdem erfolgt vorteilhaft eine Kontrolle der Größe des Totganges, wodurch ein unzulässiges Festsitzen der Reibungsbremse ebenso wie eine unzulässige Überfettung derselben erkannt werden. Insbesonders letztere könnte zu einem schädlichen Verstellen des Schneidspaltes im Betrieb führen.
Eine zusätzliche Kontrolle des Bremsenzustandes erfolgt vorteilhaft insbesondere dann, wenn eine Totgangfehlermeldung vorliegt. Dabei werden die Stellmotoren mit veränderter Kraft angetrieben, indem das übliche Pulspausenverhältnis der Ansteuerspannungsversorgung nacheinander nach unten oder oben variiert wird, bis der Grenzwert ermittelt ist, bei dem die Bremskraft noch überwunden wird. Dieser Wert wird dann vom Mikroprozessor dem Bediener gemeldet oder für einen späteren Wartungsvorgang bereitgestellt.
Im übrigen ist es vorteilhaft vorgesehen, die beiden Stellmotoren jeweils alternierend mit einem Spannungsimpuls und somit mit einem Pulspausenverhältnis von etwa 0,5 zu betreiben, wodurch die Strombelastung der Versorgung nur jeweils für einen der Motore auftritt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der beiden Figuren erläutert.
Fig. 1
zeigt die Gegenschneidenverstellvorrichtung (1) mit geöffneter Schleifklappe aus einer Sicht von der Seite;
Fig. 2
zeigt die Gegenschneidenverstellvorrichtung ausschnittsweise aus einer Sicht von vorn (Stand der Technik).
Figur 1 zeigt schematisch in Seitenansicht die an der Messertrommel (4) mit geöffneter Schleifklappe (6) angeordnete Gegenschneidenverstellvorrichtung (1). Die sich um eine Mittelachse (M) drehende Messertrommel (4) ist zum größte Teil von einer Sicherheitsverkleidung (3) umhüllt. Beispielsweise sind zwei der Schneidmesser (5, 5*) eingezeichnet, die umfangsmäßig verteilt auf der Messertrommel (4) befestigt sind. Auf einem gestellfesten Querträger (16) ist, auf einem Lagergelenk (17) gelagert, der Träger (12) angebracht, welcher sich über die gesamte Breite der Messertrommel (4) und darüberhinaus erstreckt. Auf der Trägeroberfläche (21) ist die Gegenschneidenschiene (2) fest verschraubt, wobei der Träger (12) seitlich etwas übersteht. Auf dem Gegenschneidenschienenträger (12) ist in beiden Endbereichen je ein Klopfsensor (8, 8A), von denen in dieser Zeichnung nur ein Klopfsensor sichtbar ist, angebracht. Es sind die an der Unsichtbaren Seite angeordneten gleichartigen Bauteile mit einer gleichen Referenznummer und einem angehängten A bezeichnet. Jeder Klopfsensor (8, 8A) ist über ein Kabel mit einer Steuervorrichtung (ST) verbunden, die einen Mikroprozessor (9) enthält. Mit den Trägerenden (13) ist je ein Hebelarm (14) fest verbunden. Die Hebelarme (14) sind je mit einer Reibungsbremse (18) ausgestattet, welche ein unabsichtliches Verstellen des Hebelarmes (14) verhindert. Über je ein Führungsgelenk (19) sind die Hebelarme (14) mit je einem Einstellmotor (20, 20A) verbunden. Die Schleifklappe (6) ist geöffnet, um durch die Öffnung (7) die Zufuhr der nicht dargestellten Schleifvorrichtung zu ermöglichen. Über das Messertrommel-Sensorkabel empfängt der Mikroprozessor (9) Signale eines an der Messertrommel (4) angebrachten Drehsignalsensors (31) und überprüft anhand dieser Signale die Drehgeschwindigkeit der Messertrommel (4). Der Mikroprozessor (9) ist dazu mit einer Uhrtaktgeberschaltung (CL) verbunden.
Figur 2 zeigt einen seitlichen Abschnitt einer bekannten Gegenschneiden-Verstellvorrichtung aus einer Sicht von vorne. Auf einem Querträger (16) ist der Träger (12) durch ein Gelenk (17) schwenkbar gelagert. Auf der Trägeroberfläche (21) ist die Gegenschneidenschiene (2) fest montiert. Auf dem seitlichen Trägerende (13) ist der Klopfsensor (8) angebracht, welcher durch ein Kabel (23) mit der Steuervorrichtung (ST) verbunden ist. Der Träger (12) ist seitlich mit einem Hebelarm (14), welcher mit einer an der Seitenwand (27) festgelegten Reibungsbremse (18) ausgestattet ist, fest verbunden. Der Hebelarm (14) ist durch ein Führungsgelenk (19) mit einem Einstellmotor verbunden. Eines der wendelförmig auf der Messerwalzenoberfläche angeordneten Schneidmesser (5) ist beispielhaft gestrichelt eingezeichnet.
In Figur 1 ist weiterhin das Schaltschema der Verknüpfungen dargestellt, durch die die Sicherheit der Schneidspalteinstellung gewährleistet ist. Die Signale der Geräuschsensoren (8, 8A) sind jeweils über eine Tiefpaßschaltung (TP1, TP2) sowie eine nachgeschaltete Schwellwertschaltung (SS1, SS2) geführt, so daß an deren Ausgängen die Impulssignale (I1, I2) entstehen. In einer einfachen Ausführung sind die beiden Impulssignale (I1, I2) in einem ODER-Gatter (OG), das ein verdrahtetes Gatter sein kann, verknüpft und, wie gestrichelt dargestellt, als das gemeinsame Impulssignal (I) dem Zähler (Z) an dessen Zähleingang und dem ersten Zeitglied (TR1) - das retriggerbar ist - sowie der Steuervorrichtung (ST) zugeführt. Alternativ werden die beiden Impulssignale (I1, I2) in einem Antivalenzgatter (AG) verknüpft und so dem Zähler (Z) sowie der Steuervorrichtung (ST) zugeführt. Hierdurch werden die Auslöschungen von Impulsen bei zeitlicher Überlappung derselben vermieden. Weiterhin ist vorteilhaft alternativ statt des ODER-Gatters ein UND-Gatter (UG) vorgesehen, dessen Ausgangssignal jeweils dann, wenn beide Impulssignale (I1, I2) gleichzeitig vorhanden sind, das erste Zeitglied (TR1) ansteuert.
Dieses erste Zeitglied (TR1) steuert mit seinem negierten Ausgang (TR1N) den Rücksetzeingang des Zählers (Z) an. Auf diese Weise wird jeweils dann, wenn nach einer Gruppe von Impulsen eine Impulslücke, die länger als die Zeitkonstante des Zeitgliedes ist, auftritt, der Zähler (Z) wieder zurückgesetzt. Diese Zeitkonstante entspricht der Länge mehrere Schwingungen der Geräuschsignale, d.h. einer üblichen Schwebungslänge bei der Signalüberlagerung von verschiedenen Geräuschanteilen. Am Ausgang dieses Zählers (Z) ist ein Wahlschalter (WS) angeordnet, der jeweils mit einem der Zählausgänge (D4, D5, D6), für z.B. 16, 32 oder 64 Impulse, wahlweise verbunden ist, angeordnet. Von diesem führt eine Ansteuerleitung zu der zweiten Zeitgeberschaltung (TR2), die jeweils ein längeres Ausgangssignal von z.B. 3 Sekunden Dauer ausgibt, welches dazu dient, die Stellmotoren (20), 20A) am weiteren Verengen des Schneidspaltes zu hindern und, je nach der computerseitigen Ansteuerung, diesen wieder zu vergrößern. Statt des zweiten Zeitgliedes (TR2) kann auch eine selbsthaltende Schaltung, z.B. ein Flip-Flop oder eine Zählerrückkopplung, vorgesehen werden, welche nach Behebung des Fehlers, d.h. insbesondere des zu engen Schneidspaltes, zurückgesetzt wird.
Die Steuerschaltung (ST) ist eingangsseitig von einem Impulsgeber (31), den Drehmeldern (DR, DRA) der Stellmotore (20, 21) und den Impulssignalen (I1, I2) und/oder dem daraus durch Verknüpfung erzeugten gemeinsamen Impulssignal (I) sowie dem Ausgangssignal (VS) der zweiten Zeitgeberschaltung (TR2) beaufschlagt. Außerdem ist eingangsseitig eine Eingabetastatur (E) oder Eingabevorrichtung oder eine Nachrichtenleitung zu einem zentralen Prozessor angeschlossen sowie ein Zeitsignal einer Uhr (CL) vorgesehen. Ein Ausgang der Steuervorrichtung (ST) speist bei Störungen oder zur Ausgabe von Zustandssignalen eine Ausgabevorrichtung (A), die sich auch an einem Zentralrechner befinden kann, der über eine Nachrichtenleitung an die Steuervorrichtung (ST) angeschlossen sein kann. Weiterhin steuert die Steuervorrichtung (ST) Motore (30) für das Schleifen.
Die Ausgänge des Mikroprozessors (9) der Steuervorrichtung (ST), welche die Stellmotoren (20, 20A) ansteuern, sind über einen Multiplexer (MUX) geführt, dessen Ausgänge die elektronischen Schalter (U1, U2, U3) ansteuern, die der Einfachheit halber als Kontaktumschalter dargestellt sind. Diese Umschalter verbinden zum einen die Zuleitungen der Anker der Stellmotoren (20, 20A) mit der Versorgungsspannung (UL) sofern das Sicherheitsrelais (SR) den Arbeitskontakt (RK) schließt. Tritt ein Störfall, d.h. ein zu lang dauerndes Klopfgeräusch, auf, so wird das Sicherheitsrelais (SR) von dem Signal (VS) des negierten Ausganges der zweiten Zeitgeberschaltung (TR2) abgeschaltet. Auf diese Weise können die Motoren (20, 20A) nicht weiter spaltverengend betrieben werden. Es bleibt jedoch die Möglichkeit, daß, durch den Mikroprozessor (9) und den Multiplexer angesteuert, der elektronische Umschalter (U2) die beiden Motoren (20, 20A) spalterweiternd mit Spannung versorgt, da dieser mit der Spannungsversorgung (UL) fest verbunden ist. Diese Umsteuerung wird unmittelbar durch das Signal (VS) der zweiten Zeitgeberschaltung (TR2) im Multiplexer (MUX) bewirkt, dessen Umsteuerungseingang mit dem Signal (VS) beaufschlagt ist.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, daß die motorisch einzustellende Spaltweite vom Bediener zum jeweiligen Schnittgut passend vorgebbar ist, wozu beispielsweise ein entsprechend skaliertes Eingabepotentiometer dient. Dieser Spaltweite ensprechend wird vom Mikroporzessor (9) eine Umdrehungszahl bestimmt, um die nach der Überwindung des Totganges der Messerträger zurückgefahren wird, bevor die Rückdrehung der Motoren (20, 20A) um die halbe Totgangumdrehungszahl, also die Entspannung, erfolgt.
Weiterhin ist eine Schnelleinstellung programmäßig vorgesehen, bei der die große Einstellgenauigkeit bei der vorgesehenen Entspannung am Ende jeder Einstellung genutzt wird und berücksichtigt wird, daß der Schleifvorgang je nach der Zahl der Schleifsteindurchläufe einen ganz bestimmten Abtrag am Messer erzeugt, dem eine Nachstellumdrehungszahl der Gegenschneide enspricht, wenn wieder die gleiche Anfangs-Messerspaltweite wie zuvor erreicht werden soll. Demgemäß wird die Endstellung des Stellantriebes vorgegeben und dessen Erreichen durch ein fortlaufendes Mitzählen der Umdrehungen ermittelt, wonach dann noch die Entspannung durch das Entgegendrehen um den halben Totgang erfolgt. Wie groß der Abtrag bei jedem Schleifsteindurchgang ist und welcher Umdrehungszahl dieser entspricht, ermittelt der Mikroprozessor zum Schluß eines Einstellvorganges mit einem zwischenzeitlichen Messerkontakt, wie oben im einzelnen ausgeführt, wonach eine Differenzbildung der Endstellungsumdrehungszahl zur Anfangsstellung des Umdrehungszählers bei richtungsgetreuer Zählung erfolgt. Die so ermitelte Umdrehungszahl entspricht dem Nachstellweg bzw. Schleifweg und wird für die folgenden Schleif-Einstellvorgänge abgespeichert.

Claims (14)

  1. Gegenschneidenverstellvorrichtung (1) für eine Gegenschneidenschiene (2), insbesondere eines Feldhäckslers, mit einer Schleifvorrichtung, und mindestens zwei Klopfsensoren (8, 8A), deren tiefenpaßgefilterte Klopfsensorsignale, die jeweils bei einem Kontakteintritt zwischen der Gegenschneidenschiene (2) und an einer drehenden Messertrommel (4) angeordneten Schneidmessern (5, 5*) entstehen, einer Steuervorrichtung (ST) mit einem Mikroprozessor (9) zugeführt werden, der zwei Stellmotoren (20, 20A) von Verstellmechaniken (14), die an den Enden der Gegenschneidenschiene (2) zur Messertrommel (4) angekoppelt sind, abhängig von den mit Schwellwerten bewerteten Klopfsensorsignalen so beaufschlagt, daß jeweils ein vorgegebener Schneidenspalt entsteht,
    dadurch gekennzeichnet, daß die tiefpaßgefilterten Klopfsensorsignale unmittelbar je Schwellwertschaltung (SS1, SS2) zugeführt werden, deren Schwellwert so gewählt ist, daß jeweils infolge eines Kontakteintrittes intensitätsgemäß mehrere Ausgangsimpulssignale (I1, I2) auftreten, die von den beiden Schwellwertschaltungen (SS1, SS2) kommend einem Zähler (Z) am Zähleingang zugeführt werden sowie einem ersten retriggerbaren Zeitglied (TR1), dessen Zeitkonstante der Dauer einer Folge weniger Ausgangsimpulssignale (I1, I2) entspricht, am Triggereingang zugeführt werden, und daß das negierte Zeitsignal (TR1N) vom ersten Zeitglied (TR1), das bei einer entsprechend langen Impulslücke auftritt, jeweils den Zähler (Z) zurücksetzt, von dem ein Zählersignal (D4, D5, D6) beim Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes eine zweite retriggerbare Zeitgeberschaltung (TR2) oder eine Halteschaltung setzt, deren Ausgangssignal (VS) einen Sicherheitsschalter (SR) ansteuert, der die Spannungsversorgungsleitung (UL) von den Stellmotoren (20, 20A) trennt und/oder drehrichtungsumkehrend umpolt.
  2. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulssignale (I1, I2) der Schwellwertschaltungen (SS1, SS2) in einer verdrahteten ODER-Schaltung (OG) oder in einer Antivalenzschaltung (AG) verknüpft dem Zähleingang des Zählers (Z) und ebenso verknüpft oder einzeln dem Mikroprozessor (9) eingangsseitig zugeführt sind.
  3. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulssignale (I1, I2) der Schwellwertschaltungen (SS1, SS2) in einer UND-Schaltung (UG) verknüpft dem ersten Zeitglied (TR1) zugeführt sind.
  4. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (VS) der zweiten retriggerbaren Zeitgeberschaltung (TR2) auf einen Eingang des Mikroprozessors (9) geführt ist und von diesem störungsmeldend ausgewertet wird.
  5. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählersignal durch einen Wahlschalter (WS) an einem der Zählstufenausgänge (D4, D5, D6) abgegriffen wird.
  6. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (9) mit Richtungssignalen und Motorsteuerungssignalen über einen Multiplexer (MUX) und diesem nachgeschaltete elektronische Umschalter (U1, U2, U3) die beiden Zuleitungen der Anker der Stellmotoren (20, 20A) und deren Rückleitung ansteuert und daß das Ausgangssignal (VS) der zweiten Zeitgeberschaltung (TR2) den Multiplexer (MUX) umsteuernd ansteuert, so daß die Motordrehrichtung entsprechend umgekehrt ist, und daß der Sicherheitsschalter (SR) ein Relais ist, über dessen Kontakt (RK) die elektronischen Umschalter (U1, U3) der Motorzuleitungen mit der Spannungsversorgungsleitung (UL) verbunden werden, die die Stellmotoren (20, 20A) schneidspaltverengend speisen.
  7. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsschalterrelais (SR) mit dem Ausgangssignal (VS) abfallend stromlosmachend angesteuert ist und der Relaiskontakt (RK) ein Arbeitskontakt ist.
  8. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellmotoren (20, 20A) jeweils ein Drehmelder (DR, DRA) angeordnet ist, der Drehwinkelimpulssignale dem Mikroprozessor (9) zugeführt sind, und daß dann, wenn ein Schleifvorgang beendet ist und die Messertrommel (4) sich dreht und der Schneidspalt nachgestellt werden soll:
    beiden Stellmotoren (20, 20A) um eine derart vorgegebene Anzahl Umdrehungen den Schneidspalt vergrößernd angesteuert werden, daß die Gegenschneidenschiene (2) einen toten Gang der Reibungsbremse sicher überwunden hat
    dann die Stellmotoren (20, 20A) synchron oder quasi synchron den Schneidspalt verengend so lange angesteuert werden, bis entweder eine vorgegebene Sicherheitsumdrehungsanzahl erreicht ist oder die Ausgangsimpulssignale (I1, I2) als Impulsgruppe ohne längere Unterbrechung hintereinander aufgetreten sind,
    dann die Stellmotoren (20, 20A) bei laufender Umdrehungszählung wieder spalterweiternd angesteuert werden, bis nach dem Ende einer Impulsgruppe mehr als eine Messertrommelumdrehungszeit vergangen ist, worauf die gezählte Totgang-Umdrehungszahl zwischengespeichert wird,
    und für eine einer bedienungsseitig vorgegebenen einzustellenden Spaltweite entsprechende Anzahl Umdrehungen die Stellmotoren (20, 20A) weiter spalterweiternd angesteuert werden, so daß eine geforderte Gegenschneidenendstellung erreicht ist,
    und dann die Stellmotoren (20, 20A) wieder spaltverengend angesteuert und die Umdrehungen dabei gezählt werden, bis die Hälfte der zwischengespeicherten Totgang-Umdrehungszahl erreicht ist, womit der Einstellvorgang beendet ist, oder bis wieder eine Impulsgruppe auftritt, wonach die beiden letzten Verfahrenschrittfolgen wiederholt werden.
  9. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Umdrehungszählung bei dem spalterweiternden Betrieb bis zu dessen Ende nach dem Aussbleiben der Impulsgruppen eine Umdrehungszahl ergibt, die kleiner und/oder größer als ein vorgegebener unterer oder oberer Grenzwert ist, eine entsprechende Fehlermeldung über den Reibungsbremsenzustand einer Überfettung oder eines Festsitzens, ausgibt.
  10. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (20, 20A) pulslängenmoduliert angesteuert werden und dann, wenn eine Fehlermeldung des Reibungsbremszustandes vorliegt, sie mit einem fortlaufend veränderten Pulspausenverhältnis angesteuert werden, wobei die Signale der Drehmelder (DR, DRA) auf ihr Aussbleiben oder Widerauftreten überwacht werden und dann die Ansteuerung beendet und das jeweils vorliegende Puls-Pausenverhältnis auf einer Ausgabevorrichtung (A) gemeldet und/oder abrufbereit gespeichert wird.
  11. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellmotoren (20, 20A) bei einem normalen Betrieb mit einem Tastverhältnis von nahezu 0,5 abwechselnd gespeist werden.
  12. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (9) mit den Impuslssignalen (I1, I2; I) programmgesteuert intern eine Zählung und ggf. Zählerlöschung, analog zu der hardwaremäßigen Zählung und Löschung am Zähler (Z), vornimmt und jeweils beim Auftreten des jeweils als Grenzwert vorgegeben Zählerstandes die Stellmotoren (20, 20A) abschaltend oder spalterweiternd ansteuert und überprüft, ob das Signal (VS) das Ansprechen der zweiten Zeitsteuerschaltung (TR2) angibt und, falls dies nicht so ist, eine Meldung der Fehlfunktion ausgibt.
  13. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzustellende Spaltweite über eine Potentiometereinstellung dem Mikroprozessor (9) vorgegeben wird.
  14. Gegenschneidenverstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzustellende Gegenschneidenendstellung nach einer Voreinstellung des Umdrehungszählers auf eine einem vorherigen Schleifsteinvorschub entsprechende Umdrehungszahl durch während des ganzen Einstellvorganges fortlaufendes richtungsabhängiges Mitzählen der Umdrehungen der Einstellmotoren (20, 20A) bei der Zählerendstellung Null erreicht ist, wonach die entspannende Rückdrehung der Motoren (20, 20A) um die zwischengespeicherte halbe Totgangumdrehungszahl erfolgt.
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